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Die
Erfindung betrifft eine Wärmepumpe
zur Beheizung oder Kühlung
eines Gebäudes,
insbesondere eine so genannte Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Außenaufstellung.
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Derartige
Wärmepumpen
werden zum Anmeldezeitpunkt beispielsweise von der Glen Dimplex Deutschland
GmbH unter den Produktbezeichnungen LA11AS – LA28AS angeboten. Diese Luft/Wasser-Wärmepumpen
sind für
die Außenaufstellung
außerhalb
des Gebäudes
vorgesehen. Sie weisen einen innen liegenden Wärmetauscher auf, mit dessen Hilfe
Energie aus der Umgebungsluft auf ein im Kreislauf geführtes Kältemittel übertragen
und insbesondere zur Erwärmung
von Heizungswasser herangezogen wird. Neben dem Wärmetauscher
sind sämtliche
für den
Betrieb der Wärmepumpen
notwendigen Komponenten, wie Verflüssiger, Verdichter, Verdampfer
und Expansionsventil, im Außengehäuse integriert.
Es führen
lediglich Heizungsrohre für
ein erwärmtes
Heizwasser in das Gebäude
die Wärmepumpe
weist entsprechende Anschlüsse
für die
Heizungsrohre auf. Die Wärmepumpe
umfasst hierbei eine erste Lufteintrittsöffnung sowie eine erste Luftaustrittsöffnung, über die
mit Hilfe eines Ventilators Luft angesaugt wird. Seitlich weist
das Gehäuse hierbei
als Luftumlenkhauben bezeichnete Strömungsleitelemente oder Strömungshauben
auf, die für
eine definierte Strömungsluftführung sorgen.
Derartige Wärmepumpen
haben üblicherweise
eine thermische Heizleistung von über 10 kW, bezogen auf eine
Umgebungstemperatur von 7°C.
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Je
nach Aufstellungsort kann trotz der vorgesehenen Schallschutzmaßnahmen
insbesondere bei der Aufstellung bei privaten Wohnhäusern im
Gartenbereich eine unerwünschte
Geräuschbelastung
auftreten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte derartige
Wärmepumpe
anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Wärmepumpe
mit den Merkmalen des Anspruches 1. Danach ist vorgesehen, dass
das Außengehäuse der
Wärmepumpe,
welches eine erste Lufteintrittsöffnung
und eine erste Luftaustrittsöffnung
aufweist, mit einer zusätzlichen
Verkleidung umgeben ist, die eine zweite Lufteintrittsöffnung und eine
zweite Luftaustrittsöffnung
aufweist.
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Durch
die Bereitstellung einer zusätzlichen Verkleidung
für eine
bereits verkleidete und vollkommen betriebsfertige Wärmepumpe
besteht die Möglichkeit,
bei Bedarf die störenden
Einflüsse
einer solchen Wärmepumpe
in Außenaufstellung
insbesondere im privaten Bereich zu verringern und damit deren Akzeptanz
zu erhöhen.
Durch die zusätzliche Verkleidung
wird zum einen eine verbesserte Schalldämmung erreicht, so dass die
Wärmepumpe
auch in unmittelbarer Nachbarschaft beispielsweise zu einer Terrasse
oder dergleichen ohne störende
Einflüsse betrieben
werden kann. Zudem bietet die Verwendung einer zusätzlichen
Verkleidung auch die Möglichkeit
der individuellen optischen Gestaltung im Hinblick auf Form und
Farbe der Verkleidung. Die Verkleidung weist hierbei insbesondere
eine unregelmäßige Außenkontur
auf und ist an natürliche
Vorbilder, wie beispielsweise Gesteinsformationen, angelehnt.
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Die
Querschnitte der zweiten Lufteintrittsöffnung sowie der zweiten Luftaustrittsöffnung der
Verkleidung sind allgemein an die der ersten Lufteintrittsöffnung sowie
Luftaustrittsöffnung
angepasst, um die Luftströmung
im Betrieb durch den Wärmetauscher
nicht zu behindern. Die zweiten Luftein- und Luftaustrittsöffnungen
sind hierbei zweckdienlicherweise unmittelbar vor den ersten Luftein-
und Luftaustrittsöffnungen
des Außengehäuses angeordnet
oder es sind Strömungsleitelemente
vorgesehen, die die ersten Öffnungen
mit den zweiten Öffnungen verbinden,
um eine möglichst
verwirbelungsfreie Ein- und Ausströmung zu gewährleisten.
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Um
eine möglichst
einfache Handhabung, eine möglichst
geringe Gewichtsbelastung des Außengehäuses und eine möglichst
hohe Gestaltungsfreiheit zu ermög lichen,
ist die Verkleidung bevorzugt aus einem Kunststoff oder einem Kunststoffverbundwerkstoff
ausgebildet. Dieser ist hierbei für die Außenaufstellung geeignet und
insbesondere wetterbeständig.
Bevorzugt wird ein Glasfaserverbundwerkstoff eingesetzt, um eine
hohe Eigensteifigkeit der Verkleidung zu erzielen. Weiterhin sind
vorzugsweise Zusätze,
wie keramische Massen, Steine, Steinpulver oder dergleichen beigemischt,
um zum einen geeignete mechanische Eigenschaften einzustellen. Zum
anderen dienen diese Zusätze,
die beispielsweise hauptsächlich
in der Außenhaut
integriert sind, zur Erzielung eines gewünschten optischen Effekts.
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In
einer zweckdienlichen Weiterbildung sind zwischen der Verkleidung
und dem Außengehäuse oder
in der Verkleidung integrierte Schallschutzelemente vorgesehen,
um eine effektive zusätzliche Schalldämmung zu
erzielen. Als Schallschutzelement ist beispielsweise ein zusätzlicher
Dämmstoff vorgesehen,
welcher zwischen der Verkleidung und dem Außengehäuse angebracht ist oder es
sind in die Verkleidung integrierte Schalldämmstrukturen integriert.
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Gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung weist hierbei die Verkleidung eine
unregelmäßige Außenkontur
auf, die von der Außenkontur
des Außengehäuses abweicht.
Hierdurch besteht zum einen die Möglichkeit, durch Verwendung
von unterschiedlich dicken Schallschutzmaßnahmen störende Schallquellen ortsspezifisch
zu dämmen.
Zugleich wird damit der Vorteil erzielt, dass die üblicherweise
strenge technische Formgebung aufgelockert wird und eine natürliche Anmutung,
beispielsweise eines Felsens, ermöglicht ist.
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Vorzugsweise überdeckt
hierbei die Verkleidung das Außengehäuse vollständig, so
dass das ursprüngliche
Außengehäuse schallschutztechnisch vollständig gekapselt
und nicht mehr zu erkennen ist. Für den Fall, dass das die Wärmepumpe
an oder in unmittelbarer Nähe
einer Gebäudewand
aufgestellt ist, wird unter vollständiger Überdeckung auch verstanden,
dass die Verkleidung lediglich an der Gebäudewand abschließt und nicht
umlaufend geschlossen ist. Die Verkleidung wirkt daher mit der Gebäudewand
zusammen, so dass die Wärmepumpe zwischen
Gebäudewand
und Verkleidung eingeschlossen ist.
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Zweckdienlicherweise
weist die Verkleidung eine abnehmbare Teilverkleidung auf, um problemlos beispielsweise
eine Revision zu ermöglichen.
Hierbei umfasst die Verkleidung zweckdienlicherweise ein das Außengehäuse umgebendes
Unterteil sowie ein über
das Außengehäuse übergestülptes und
abnehmbares Oberteil. Das Unterteil bildet daher quasi den Fuß der Verkleidung
und ist beispielsweise selbst wiederum zweiteilig ausgebildet, um
es nach Art einer Schelle um das Außengehäuse anordnen zu können. Das
Oberteil ist nach Art einer Haube ausgebildet, welches insbesondere
als einstückiges Teil
formschlüssig
aufgesetzt wird, so dass es durch den Formschluss und durch sein
Eigengewicht bereits ortsfest positioniert ist.
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Um
eine einfache Abnahme des Oberteils zu gewährleisten, ist dieses mit dem
Unterteil bevorzugt nicht, auch nicht lösbar verbunden. Vielmehr bilden das
Oberteil und das Unterteil zwei vollständig getrennte Einheiten. Zweckdienlicherweise überlappt hierbei
das Oberteil das Unterteil, so dass eine sichere Abdeckung des Außengehäuses erzielt
ist.
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Gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung ist hierbei vorgesehen, dass die zweite
Lufteintritts- sowie Luftaustrittsöffnung durch einen Zwischenraum
zwischen den als getrennten Baueinheiten vorliegenden Oberteil und
Unterteil ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme wird die Luftströmung durch die
Verkleidung nicht behindert.
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Bevorzugt
sind hierbei Ober- und Unterteil im Bereich der zweiten Lufteintritts-
und Austrittsöffnungen über Lüftungsgitter
miteinander verbunden.
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Bei
herkömmlichen
Wärmepumpen
weist das Außengehäuse nach
Art von Luftumlenkhauben ausgebildete Strömungsleitelemente auf, die
jeweils seitlich an einem quaderförmigen Grundgehäuse und zueinander
gegenüberliegend
ange ordnet sind. In diese Luftumlenkhauben tritt die Luft von unten
ein und wird etwa um 90° umgelenkt
und durch den im Inneren des Außengehäuses angeordneten
Wärmetauscher
geführt,
um anschließend
wiederum 90° umgelenkt
und nach unten ausgegeben zu werden. Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung
ist nunmehr vorgesehen, dass das Außengehäuse frei von derartigen Strömungsleitelementen
ist und dass gleichzeitig die Verkleidung in Teilbereichen als Strömungsleitelement
ausgebildet ist. Die Strömungsführung wird
daher in dieser Ausführungsvariante
durch die Verkleidung übernommen.
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Insbesondere
bei dieser Ausführungsvariante,
bei der keine überstehenden
Anbauten am Außengehäuse angeordnet
sind, ist die Verkleidung insgesamt als einstückig abnehmbare Einheit ausgebildet.
Beispielsweise zu Revisionszwecken braucht daher die Verkleidung
lediglich abgenommen und anschließend wieder übergestülpt zu werden.
Die Verkleidung ist zweckdienlicherweise am Außengehäuse nicht befestigt, sondern
lediglich übergestülpt. Zum
Entfernen der Verkleidung brauchen keine Befestigungsmittel gelöst zu werden.
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Um
eine möglichst
gute Stabilität
der Verkleidung zu gewährleisten,
weist die Verkleidung Versteifungselemente beispielsweise nach Art
von Rippen, Waben oder sonstigen Elementen auf. Insbesondere ist
die Verkleidung ausreichend stabil und fest, um auch Schneelasten
tragen zu können.
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Um
einen sicheren Stand und einen sauberen bodenseitigen Abschluss
zu erzielen, ist die Verkleidung bevorzugt auf einem Unterbau aufgestellt. Die
ist beispielsweise ein Kiesbett, ein Fundament oder auch ein bodenseitiger
Rahmen, an dem die Verkleidung befestigt ist und der auf dem Boden
aufliegt.
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Um
einen einfachen Zusammenbau der Verkleidung zu ermöglichen,
ist diese aus mehreren Modulteilen zusammengebaut. Die Aufteilung
in mehrere kleinere Modulteile ermöglicht zum einen einen einfacheren
Transport. Der Zusammenbau erfolgt erst vor Ort. Zweckdienlicherweise
sind hierbei die einzelnen Modulteile nach Art von Bausteinen eindeutig
zueinander positionierbar und greifen insbe sondere formschlüssig ineinander,
um dadurch einen einfachen Aufbau zu ermöglichen. Durch die Verwendung
von mehreren einzelnen Modulteilen, die bevorzugt unterschiedlich
ausgebildet sind, lassen sich in vorteilhafter Weise gewünschte,
unregelmäßige Außenkonturen
ausbilden.
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Die
Modulteile können
prinzipiell lösbar
miteinander verbunden sein. Bevorzugt sind jedoch zumindest mehrere
der Modulteile, beispielsweise die das Oberteil bildenden Module,
dauerhaft fest miteinander verbunden. Hierzu werden die Module beispielsweise über Verbindungsmittel,
wie beispielsweise Schrauben, miteinander verbunden und anschließend werden
die Stoßfugen
zwischen den Modulteilen ausgekittet. Alternativ werden die Modulteile miteinander
verklebt und ausgekittet.
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Insbesondere
um die angestrebte ungleichmäßige Außenkontur
zu erzielen, setzt sich die Verkleidung insgesamt aus mindestens
8, vorzugsweise mindestens 15 Modulteilen zusammen.
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Gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung sind in die Verkleidung zusätzliche
Funktionselemente integriert. Da die Wärmepumpe zur Außenaufstellung
insbesondere auch in Gärten
vorgesehen ist, werden als zusätzliche
Funktionselemente beispielsweise außenseitige Aufnahmen angeordnet,
in die Gefäße, wie
beispielsweise Blumenkästen
oder direkt Erde zum Bepflanzen der Verkleidung eingefügt werden
kann. Weiterhin sind in einer bevorzugten Variante Aufnahmen für Leuchtmittel
vorgesehen, um damit in die Verkleidung Leuchten integrieren zu
können.
In gleicher Weise sind in die Verkleidung Kanäle oder Durchbrüche für elektrische
Leitungen oder auch Wasserleitungen integriert. Im Inneren der Verkleidung
sind bevorzugt zudem Freiräume
beispielsweise für
die Anordnung von Pumpen oder dergleichen vorgesehen. Durch diese
Maßnahmen
sind auch diese durch die Verkleidung zusätzlich schallisoliert.
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Um
eine besonders gute Festigkeit zu erzielen, liegt die Verkleidung
auf einem Traggerüst
oder einem Tragrahmen auf. Alternativ ist das Traggerüst auch
Teil der Verkleidung.
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In
einer alternativen Variante ist das Außengehäuse insgesamt als Tragrahmen
oder Traggerüst ausgebildet,
d.h. das Außengehäuse selbst
weist keine flächigen
Blechelemente auf, vielmehr bildet es lediglich eine Art Skelett.
Im und am Traggerüst
sind die einzelnen Komponenten der Wärmepumpe angeordnet und befestigt.
Die ersten Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen sind hierbei nicht
exakt definiert und durch die Freiräume zwischen einzelnen Rahmenteilen
oder Streben des Gerüstes
ausgebildet. Die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale sind
bevorzugt auch für
diese Variante – auch
in Kombination mehrerer Merkmale – vorgesehen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Diese
zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten Darstellungen
jeweils einen Querschnitt durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe
in Außenaufstellung
mit einer zusätzlichen
Verkleidung in zwei unterschiedlichen Alternativen.
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In
den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Die
Wärmepumpe 2 gemäß den 1 und 2 umfasst
ein auf einen Boden 4, beispielsweise ein Fundament oder
auch ein Naturboden im Außenbereich,
gestelltes und befestigtes Außengehäuse 6. Im
Inneren dieses Außengehäuses 6 sind
ein hier nicht näher
dargestellter Ventilator, ein Wärmetauscher,
sowie alle weiteren für
den Betrieb der Wärmepumpe
notwendigen Komponenten angeordnet vorgesehen. Beim Betrieb wird
mit Hilfe des Ventilators die Luft in der dargestellten Pfeilrichtung
durch die Wärmepumpe 2 hindurchgeführt. Hierbei
wird in an sich bekannter Weise die in der Luft enthaltene Energie
auf ein im Kreislauf geführtes
Kältemittel übertragen
und an einen Heizwasserkreislauf abgegeben. Übli cherweise sind an der Wärmepumpe
Anschlüsse für diesen
vorgesehen, von denen aus Heizwasserrohre von der Wärmepumpe 2 in
das Gebäude
führen.
Die Wärmepumpe 2 weist
eine Wärmeleistung von
insbesondere mehr als 10 kW auf. Das Außengehäuse 6 weist je nach
Leistungsvariante eine Höhe beispielsweise
zwischen 1,3 und 2 m auf.
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Das
Außengehäuse 6 ist
von einer in den Ausführungsbeispielen
zweiteiligen Verkleidung 8 vollständig umgeben. Die Verkleidung 8 umfasst
hierbei ein Oberteil 10 sowie ein Unterteil 12.
Das Oberteil 10 ist nach Art einer Haube über das
Außengehäuse 6 von
oben abnehmbar aufgestülpt.
Das Unterteil 12 umschließt demgegenüber den unteren Bereich des
Außengehäuses 6 nach
Art einer Schelle. Das Unterteil 12 steht auf dem Boden 4.
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Die
Verkleidung 8 weist eine von der Kontur des Außengehäuses 6 abweichende
Außenkontur auf,
besteht aus Kunststoff oder einem Kunststoffverbundwerkstoff. Die
Verkleidung 8 ist im Hinblick auf ihre Optik beispielsweise
einem Felsen oder anderen natürlichen
oder künstlichen
Umgebungen nachempfunden.
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Der
durch die Verkleidung 8 gebildete Zwischenraum zum Außengehäuse 6 hin
ist bevorzugt in hier nicht näher
dargestellter Weise mit zusätzlichen Dämmelementen
oder Dämmstoffen
zumindest teilweise ausgefüllt,
um eine zusätzliche
effiziente Schalldämmung
zusätzlich
zu einer bereits vorhandenen Schalldämmung innerhalb des Außengehäuses 6 zu
erzielen.
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Im
Betrieb wird über
den Ventilator Luft angesaugt und tritt durch eine erste Lufteintrittsöffnung 14A des
Außengehäuses 6 in
dieses ein, durchströmt
den Wärmetauscher
und tritt durch eine erste Luftaustrittsöffnung 14B wieder
aus dem Außengehäuse 6 aus.
Die ersten Luftein- und Luftaustrittsöffnungen 14A, 14B und
das Außengehäuse 6 sind
insgesamt derart konzipiert, dass sich eine im Hinblick auf den
Wirkungsgrad der Wärmepumpe 2 optimale Luftströmung einstellt.
Um durch die Anordnung der Verkleidung 8 diese Luftströmung nicht
zu stören, weist
diese eine zweite Lufteintrittsöffnung 16A,
sowie eine zweite Luftaustrittsöff nung 16B auf,
die derart ausgebildet sind, dass sie die Luftströmung nicht behindern.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 1 weist das Außengehäuse 6 zwei seitliche,
gegenüberliegend angeordnete
Strömungsleitelemente
auf, die nach Art von Luftumlenkhauben 18 ausgebildet sind.
Bei dieser Ausführungsvariante
sind die ersten Öffnungen 14A, 14B endseitig
an den Luftumlenkhauben 18 nach unten orientiert angeordnet.
Die Luft strömt
daher von unten durch die erste Lufteintrittsöffnung 14A ein, wird über die
Luftumlenkhaube 18 etwa um 90° umgelenkt, um nach Durchströmen des
Wärmetauschers
wiederum 90° umgelenkt
zu werden und nach unten über
die erste Luftaustrittsöffnung 14B ausgeblasen
zu werden.
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Bei
der alternativen Ausführungsvariante
gemäß der 2 ist
auf die Luftumlenkhauben 18 verzichtet. Um dennoch das
gleiche Strömungsverhalten
zu erzielen, weist das Oberteil 10 Strömungsleitelemente 20 auf,
welche die Funktion der Luftumlenkhauben 18 übernehmen
und ebenso wie diese nach Art von Hauben ausgebildet sind, also
einen Strömungskanal
bilden. In 2 sind weiterhin noch Versteifungsrippen 20 eingezeichnet,
die für
eine ausreichende Stabilität
der Verkleidung 8 bei gleichzeitig möglichst geringem Gewicht sorgen.
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Bei
der zweiten Ausführungsvariante
sind die ersten Öffnungen 14A, 14B durch
vertikal orientierte, großflächige Öffnungen
in der Seitenwandung des Außengehäuses 6 verwirklicht.
Diese sind quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet und von dem
haubenartigen Strömungsleitelement 20 überdeckt.
Bei der Ausführungsvariante
der 1 weist das Außengehäuse 6 ebenfalls derartige
vertikal orientierte Öffnungen
auf, die von den Luftumlenkhauben 18 überdeckt sind. Diese Öffnungen
erstrecken sich hierbei über
nahezu die gesamte Höhe
der Luftumlenkhauben 18 bzw. der Strömungsleitelemente 20.
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Da
die Luftumlenkhauben 18 fehlen, sind Oberteil 10 und
Unterteil 12 in einer bevorzugten Ausgestaltung einstückig, insbesondere über Lüftungsgitter,
miteinan der verbunden, so dass die Verkleidung 8 als eine
Baueinheit nach oben abgezogen werden kann.
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In
einer dritten, hier nicht näher
dargestellten Alternative, ist das Außengehäuse lediglich gerüstartig
als Traggerüst
oder Tragrahmen ausgebildet. Über
dieses Traggerüst
ist die Verkleidung 8 übergestülpt.
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Zum
Aufbau der Verkleidung 8 werden bevorzugt mehrere nach
Art von Bausteinen ausgebildete Modulteile zusammengefügt und miteinander verbunden.
So besteht beispielsweise das Unterteil 12 aus mehreren
miteinander verklebten Modulteilen. In gleicher Weise besteht auch
das Oberteil 10 aus mehreren miteinander verklebten Modulteilen. Das
Oberteil 10 sitzt formschlüssig auf dem Außengehäuse 6 insbesondere
auch klemmend auf, so dass bereits hierdurch eine ausreichende Befestigung
des Oberteils 10 gewährleistet
ist.
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- 2
- Wärmepumpe
- 4
- Boden
- 6
- Außengehäuse
- 8
- Verkleidung
- 10
- Oberteil
- 12
- Unterteil
- 14A
- erste
Lufteintrittsöffnung
- 14B
- erste
Luftaustrittsöffnung
- 16A
- zweite
Lufteintrittsöffnung
- 16B
- zweite
Luftaustrittsöffnung
- 18
- Luftumlenkhaube
- 20
- Strömungsleitelement
- 22
- Versteifungsrippe